定向井基本知識及防碰知識課件

定向井基本知識及防碰知識

工程技術管理部2008定向井基本知識及防碰知識定向井施工要求要與錄井公司及設計單位校對坐標、設計方位、設計位移。做到三對口。相鄰兩井造斜點錯開100米。有老井時校對老井數據。井口間距不小于5米。定向井基本知識及防碰知識定向井施工要求造斜點與設計相差50米以上的要向項目組申請更改造斜點?？刂浦本尉?，做好防碰預防。定向井基本知識及防碰知識定向井施工要求定向和扭方位施工必須做記錄。第一個單根必須劃出草圖。出現(xiàn)自己解決不了的較緊急情況時，要及時采取果斷措施。提前預計并聯(lián)系隨鉆施工。每口井要小結，每階段要總結。定向井基本知識及防碰知識直井：設計井眼軸線為一鉛垂線，其井斜角、井底水平位移和全角變化率均在限定范圍。定向井：沿著預先設計的井眼軌道，按既定方向偏離井口垂線一定距離，鉆達一定目標的井。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識普通定向井：一個井場內僅有1口最大井斜角小于60°的定向井。斜直井：用斜直鉆機或斜井架完成，自井口開始井眼軌道一直是一段斜井段的定向井。大斜度井：最大井斜角在60°~80°范圍內的定向井水平井：最大井斜角大于或等于86°，并保持這種井斜角鉆完一定長度段的井。長曲率半徑：6°/30m

中曲率半徑：6°~20°/30m水平井:中短曲率半徑：1°~20°/30m

短曲率半徑：1°~10°/m

徑向水平井：k=∝

叢式井：在一個井場內有計劃地鉆出兩口或兩口以上的定向井組，其中可含1口直井。多底井（分支井）：一個井口下面有兩個或兩個以上井底的定向井。定向井定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識工具面(磁工具面):造斜工具下到井底以后，工具面所在的絕對角度。高邊工具面:工具面相對于高邊在井底圓平面上的相對角度。定:

定＝預計施工工具面－工具面＋反扭所謂“定”實際上就是井底工具面需要轉動的角度。轉:

轉即方轉，就是方鉆桿需要轉到的角度（相對于轉盤0°標記）定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識工具面角（βｔ）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。

高邊工具面角是以高邊方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓平面的交線所轉過的角度；

磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓平面的交線在水平面上的投影線所轉過的角度。一般井斜≥6°就要讀取高邊工具面,為便于現(xiàn)場區(qū)分，高邊工具面記作：Lxx°或Rxx°定向井基本知識及防碰知識井深DＷ：轉盤補心到井底的深度。測深Ｄm：某測點到轉盤補心的井眼軸線實際長度。垂深Ｄ：井眼軸線上某測點至井口轉盤所在平面的垂直距離。井斜角αi：軸線切向方向與垂線的夾角。方位角ψ：正北順時針轉至軸線上某點切線在水平面的投影的夾角。井眼曲率Rh：單位長度井段井眼軸線的切線所轉過的角度。井斜變化率Rn：單位長度井段井斜角變化值。方位變化率Ri：單位長度井段方位角變化值。井底閉合方位角Ψh

：從正北方向順時針轉至井口與井底的水平投影連線的夾角。井底水平位移Sh：井口與井底兩點在水平投影面上的直線距離。定向井基本知識及防碰知識2.井身剖面直井段造斜點增斜段最大井斜角αmax

降斜段直井段斜井深水平位移1)直井段:設計井斜角為零度的井段。2)造斜點（Ｄｋｏｐ）:開始定向造斜的位置稱為造斜點。通常以該點的井深來表示。3)造斜率（Ｒｂ）:造斜工具的造斜能力,即該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。4)造(增)斜段:井斜角隨井深增加的井段。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識5)穩(wěn)斜段:井斜角保持不變的井段。6)降斜段:井斜角隨著井深的增加而減小的井段。7)目標點:設計規(guī)定的、必須鉆達的地層位置，通常以地面井口為坐標原點的空間坐標系的坐標值來表示。8)靶區(qū)及靶區(qū)半徑（ｒｔ）:包含目標點在內的一個區(qū)域稱為靶區(qū)。在大斜度井和水平井中，靶區(qū)為包含設計井眼軌道的一個柱狀體。9)靶心距（ｓｔ）:在靶區(qū)平面上,實鉆井眼軸線與目標點之間的距離。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識井眼軌道水平投影1)工具彎角（θｂ）:在造斜鉆具組合中,拐彎處上下兩段的軸線間的夾角。2)工具面:在造斜鉆具組合中,由彎曲工具的兩個軸線所決定的平面。

3)反扭角（βｒ）:在使用井下動力鉆具進行定向造斜或扭方位時,動力鉆具啟動前的工具面與啟動后且加壓鉆進時的工具面之間的夾角。反扭角總是使工具面逆時針轉動。定向井幾個基本概念定向井基本知識及防碰知識4)高邊：定向井的井底是個呈傾斜狀態(tài)的圓平面，稱為井底圓；井底圓上的最高點稱為高邊；從井底圓心至高邊之間的連線所指的方向稱為高邊方向；從正北方向線順時針轉至高邊方向在水平面上的投影所轉過的角度稱為高邊方位角。

定向井基本知識及防碰知識5)工具面角（βｔ）：造斜工具下到井底以后，工具面所在的角度。

高邊工具面角是以高邊方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓平面的交線所轉過的角度；

磁工具面角為以正北方向線為始邊，順時針轉到工具面與井底圓平面的交線在水平面上的投影線所轉過的角度。一般井斜≥6°就要讀取高邊工具面為便于現(xiàn)場區(qū)分，高邊工具面記作：Rxx°或Lxx°定向井基本知識及防碰知識

測斜前，打鉆桿接箍印記，要與轉盤0°對齊。下面用油漆做標記，以免與舊印記混淆轉盤0°標記+90°-90°

用吊線的辦法把方鉆桿標記棱延長至保護接頭公扣段做標記，每次換接頭都要重新標記。

接單根后，量取該標記與鉆桿印記間的夾角，俗稱“方”角。為便于找到方鉆桿標記棱，在滾子方補心對應的位置用油漆作標記謹記：以下量上順正逆負

方鉆桿需要轉動的相對角度俗稱“定”角。0°+90°-90°±180°轉角

方鉆桿標記棱轉過的絕對角度（轉盤刻度），俗稱“轉”角。定+方=轉定向井基本知識及防碰知識

使用單彎螺桿定向（扭方位）時，應注意入井前量取螺桿彎曲方向與定向直接頭間的夾角，稱為“彎差角”。

彎差角的量取原則同樣是“以下量上，順正逆負”。計算實際工具面面的公式為：

實際工具面=所測工具面-彎差角

如圖中，彎差角應為-90°，如某次測得工具面為240°，則實際工具面=240°-（-90°）=330°。如果測得工具面為L40°，則實際工具面=L40°-（-90°）=R50°。定向井基本知識及防碰知識定向（扭方位）注意事項井口印跡要清晰，測量夾角要注意判明方向。要根據當前井斜方位和施工工具面，準確估計井底的井斜方位，保證造斜（扭方位）達到預期效果。定向井基本知識及防碰知識定向時注意問題根據已鉆井確定合適的超前角。井斜小時工具面保證到位，避免井斜大時方位相差較多而扭方位，增加定向工作量。根據井的深淺反扭角推薦取10-40度。定向井基本知識及防碰知識定向（扭方位）的計算公式定=目標

–工+轉１轉=定+方＋反扭該公式使用于磁工具面及重力工具面。套啥工具面計算值就為何工具面。重力工具面右偏為正，左偏為負。定向井基本知識及防碰知識定向施工舉例

?方?轉１轉盤刻度線

鉆桿（鋌）刻度線

方鉆桿刻度線

假設設計方位為120度，預計取方位超前角15度。則目標=設計方位+超前角=120+15=135度丈量?轉１、?方均以下刻度為基準，順時針為正，逆時針為負。圖例?轉１為正，假設為30度；?方為負值，假設為-75度。實測工具面假設為60度（磁工具面）則定=目標–工+轉１=13５-60+30=10５度轉=定＋方+反扭=10５+（-75）+２０=５０度（反扭角假設取20度）（鉆桿鋼印與轉盤０刻度重合則?轉１為０）定向井基本知識及防碰知識0+90

-90

±180

增井斜降方位

降井斜增方位

重力工具面效果圖

扭方位施工舉例?方?轉１轉盤刻度線

鉆桿（鋌）刻度線

方鉆桿刻度線假設當前井斜為30度，方位為120度，需要穩(wěn)（微增）井斜、全力增方位丈量?轉１、?方均以下刻度為基準，圖例?轉１為負，假設為-30度；?方為負值，假設為-40度。實測工具面假設為左偏60度則定=目標-工+轉１=80-（-60）+（-30）=110度轉=定+方+反扭=110+（-40）+６０=１３０度（假定欲取反扭角為６０度）（鉆桿鋼印與轉盤０刻度重合則?轉１為０）定向井基本知識及防碰知識扭方位時注意事項扭方位時反扭角受井眼軌跡（井斜）、鉆鋌數量、鉆壓等因素影響。為減少扭方位的難度，一般要求在井斜小于30度的情況下調整方位。下鉆時以下2~3柱鉆鋌為佳，可以達到減少反扭的目的。為保證工具面到位，可以在鉆進2~3米后復測工具面。定向井基本知識及防碰知識扭方位時注意事項扭方位拉工具面是拉一個范圍，（例如右偏30度與右偏40度區(qū)別不大），所以第一個單根拉到這個范圍就是成功。通過第一根單根可以反算出反扭。產生反扭后可以通過上下活動鉆具來保證工具面到位。定向井基本知識及防碰知識定向井鉆具組合的選擇遵循先繁后簡、先大后小的原則。第一增斜段要求下入較大尺寸的扶正器，以利下部井段鉆具組合有較多的選擇。無論是雙扶增斜、雙扶穩(wěn)斜鉆具組合，第一扶正器尺寸足夠才能達到較好的效果。雙扶穩(wěn)斜時，無磁鉆鋌外徑偏小可倒一根較粗鉆鋌，達到良好的穩(wěn)斜穩(wěn)方位效果。定向井基本知識及防碰知識叢式定向井井組整體設計注意問題避免井組中各井眼軌跡在空間交叉。井組中各井的水平位移應綜合考慮，長短結合，相鄰兩井造斜點錯開50米。井口間距不小于6米。（提示：嚴格執(zhí)行鉆井工程設計。）定向井基本知識及防碰知識造斜點選擇考慮因素直井段已發(fā)生的軌跡偏移。有利于防碰。下部計劃實施的增斜方式及其增斜率。盡量利用鉆頭壽命。造斜點應選擇比較穩(wěn)定、可鉆性較好的地層。垂深大、水平位移小的井，造斜點應深，以簡化井身結構、加快鉆速。垂深小、水平位移大的井，造斜點應淺，以減少定向施工的工作量；定向井基本知識及防碰知識小位移井施工注意要領小位移井一般指設計位移小于200米的定向井。小位移井施工造斜點較深，以簡化井身結構、加快鉆速。剖面以直增（穩(wěn)）為主。穩(wěn)斜段通常設計為100米以內以調節(jié)井斜方位。直增剖面的前提是對鉆具組合的增斜性能把握較好。避免欠井斜。定向井基本知識及防碰知識中位移井施工注意要領中位移井一般指設計位移介于200~500米的定向井。在設計時一般結合位移大小穩(wěn)斜段控制在200~300米，以調整井斜方位。中位移井在具體施工中，個別技術員對井斜重視不夠，極易導致井眼軌跡失控。這幾年發(fā)生的填井測鉆井多為中位移井。定向井基本知識及防碰知識大位移井施工注意要領水平位移大的井，造斜點應淺，以減少定向施工的工作量。大位移井設計應考慮控制最大井斜，井斜太大井壁磨阻大，易發(fā)生粘卡及增加完井作業(yè)難度。大位移井施工最大井斜盡可能控制在30度以內。定向井基本知識及防碰知識防碰工作是叢式定向井生產的重中之重。安全距離必須大于4米。嚴格執(zhí)行防碰技術措施。遵守測斜間距規(guī)定，必要時加密測斜。控制好直井段井斜。防碰技術措施及要求定向井基本知識及防碰知識二開前要分析該井防碰情況，要在測點離開表層10米后提前朝有利方向施工，以方位改變至預定方位為準。復合2根后復測井底方位，出現(xiàn)方位不到位情況按強力扭方位、微降斜施工。二開后要及時監(jiān)控井眼軌跡發(fā)展，只要有防碰可能必須盡早消除，滑動改變軌跡趨勢。防碰技術措施及要求定向井基本知識及防碰知識直井段趨勢在大門方向30度之內時且當井斜大于1度時必須下螺桿進行糾斜，使井眼軌跡偏離大門方向。同一井組直井段施工盡量使用相同的鉆井參數和鉆具組合，使井眼軌跡盡量沿著相同的方向。兩個技術員井間交接時數據要交清，特別是要說明防碰情況和總結本井控制優(yōu)特點。“杜絕繞障施工”。出現(xiàn)繞障施工,要按最安全角度出發(fā)。防碰技術措施及要求定向井基本知識及防碰知識每次測斜后要及時計算、繪圖，并向下做200米預算。特別是要分析井眼軌跡發(fā)展趨勢。測斜數據必須每天及時匯報，防碰距離小于15米每天必須匯報防碰距離。防碰距離小于3米必須停鉆匯報技術辦公室。任何人不得有防碰僥幸思想。

防碰技術措施及要求定向井基本知識及防碰知識在老井場施工的井，要求測量單位在測量井口坐標時，必須對井場老井井口坐標進行復測，并提供復測的井口坐標，確保新老井口坐標位于同一次測量的系統(tǒng)誤差內。叢式井井架前拖距離必須≥6米，井場有老井的前拖距離盡量≥8米，在預算時對防碰有困難的井應適當增大拖距。在大井組施工時井架每前拖三口井，應對大門方向和井口坐標進行復測。防碰技術措施及要求定向井基本知識及防碰知識每口井必須制定具體的防碰技術措施，并由技術員進行措施交底，井隊必須制定防碰崗位責任制并認真落實。嚴格按規(guī)定測斜間距測斜，叢式井每口井防碰井段（注：防碰井段指兩井軌跡在同一垂深相距20米之內的井段）必須及時準確完整地繪制1：100防碰圖。嚴禁弄虛作假